烧结砖裂纹分析及解决思路

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一、前言


在烧结砖生产过程中，经常出现产品产生细微裂纹而不容易观察的现象。在进行产品质量检测时才发现，虽然烧结砖的抗压强度和吸水率均符合国家相关标准， 但将两块砖互相轻轻敲击则发出沉闷的哑音，继续敲击后烧结砖特别容易断裂。这种细微裂纹有时出现的规律性很强，有时却很难发现规律，那么如何根据裂纹特征分析其产生原因并进行相应的工艺调整呢？现在结合某厂曾经出现的一系列质量问题谈谈个人看法。

二、烧结砖裂纹分析

按生产工艺过程中产生裂纹的不同阶段，将裂纹分为干燥裂纹和烧结裂纹两类。

1、干燥裂纹

大部分干燥裂纹产生于干燥阶段前期，主要由于湿坯干燥速度过快、芯具孔型分配不合理或原料物理性能与砖型结构不匹配等原因导致。一般裂纹较明显，断口呈贝壳断口状、色泽晦暗，有明显裂纹走向。裂纹走向呈直线型的，延伸性较强、破坏力也大；裂纹走向呈曲线形的，延伸性较弱，一般到坯体的临界含水率时基本不再发展。

2、烧结裂纹

通常产生于预热段、保温段和冷却段。在预热段产生的裂纹， 一般发生在入窑温度~600 ℃之间，产生原因一种是干燥裂纹的延伸；另一种是由于在此阶段窑内热场较强， 坯体升温速度较快，造成原料粒径级配比率与坯体线膨胀速率不协调，使得孔型结构中比较薄弱的部位在相对较短的时间内应力的叠加超过坯体的机械强度极限，从而产生拉伸裂纹。前者出窑后呈贝壳断口状；后者呈现拉伸状，两者烧结后的颜色与孔型的洞体内颜色基本一致。在保温段产生的裂纹，一般发生在 900 ℃~ 1100 ℃之间，断口圆润，断面有明显凹凸感和镜面效果。从砖垛的分布位置来看，大多产生在上下两块砖相叠加的部位，尤其当烧结砖出现压痕时表现更明显。在冷却段产生的裂纹，断口锋利、断面有明显拉伸效果。从砖垛的断面来看，迎风面更为突出，产生此类裂纹一般与风量的供给有很大的关系，当砖垛的整个断面出现此类裂纹时， 应当及时调整冷却风量；当砖垛的断面内局部出现此类裂纹时，及时调整烧结后期的助燃风量将会有较大的改善。

三、烧结砖质量缺陷原因分析及解决思路

1、机械设备因素的影响

在烧结砖的生产过程中，机械设备的运行状况对产品质量的控制有较大的影响，尤其挤出机的良好运行特别重要。从产品质量控制的角度来讲，真空机的正常运转、绞刀和衬板的维护及保养则是设备维护的关键。真空度的高低直接影响湿坯和干坯的机械强度，当真空度过低时， 如果生产孔洞率大于 25 %的多孔砖， 湿坯容易沿着孔洞方向断裂成泥片而很难成型；当真空度过高时，加重机械设备的磨损，湿坯强度过高则切割钢丝容易断裂，更换钢丝频繁，从而影响生产效率。当绞刀和衬板磨损严重时，在挤出机泥缸的挤出部位常常淤积陈泥，陈泥经过长时间的挤压和磨鐣而形成死泥套，湿坯在沿着出泥口的长度方向的轴线部位出现愈合不良的现象，此种现象在干坯和烧结砖中表现非常明显；当新补焊的绞刀和衬板表面非常粗糙时，湿坯容易出现烂角现象，直接影响坯体的外观质量。

2、基础原料因素的影响

基础原料的好坏是各类质量缺陷产生的前提。基础原料的成型性能与砖型形式、孔洞结构及孔洞的大小之间都存在着内在的联系。但在生产工艺过程中其影响作用因重视不够、观察不仔细，质量缺陷的特点观察不清以至于难以确认，因而在进行质量分析时往往被忽视。当基础原料的塑性和粘度较高时， 坯体容易成型， 经过芯架大刀片分割后的泥条愈合程度好， 坯体机械强度较高，而且外观质量效果非常漂亮。但是在干燥过程中，由于其干燥收缩一般较大，而容易出现干燥裂纹。当基础原料的塑性较低并且在软塑挤出时， 坯体不易成型，相应的愈合长度较大，即使成型坯体的强度一般都较低， 干坯特别容易出现缺棱掉角和掉头的现象。烧结砖则表现为顶面出现大量裂纹、沿长度轴线方向隐形裂纹及孔洞延伸断裂现象。当基础原料的塑性较高而粘度不够时， 通常是由于在泥料中加水量较高而原料粉磨较细引起的。是一种“假塑性”。在原料中掺加粉煤灰时容易出现这种现象。从生产工艺角度来讲，其表现与原料塑性较低时现象基本相同。

3、生产工艺因素的影响

在坯体的成型过程中已经出现的隐形质量缺陷，如果工艺调整及时得当，也可以有效地控制裂纹发展，从而使产品成为合格品。但此时进行的调整必须相当慎重。比如坯体进行干燥时， 对于基础原料塑性比较高的湿坯，在吸附水挥发段应当相对缓慢一些，已防止隐形裂纹的快速发展；对于基础原料塑性低的湿坯，在失去吸附水的过程则应该快一些， 以避免湿坯坍塌和变形的产生。

在烧结过程中， 对于基础原料塑性比较高的干坯处于预热阶段时，预热时间应该放长、升温速率尽量变缓；而对于基础原料塑性比较低的坯体经过烧结段后，保温时间长一些对产品质量的控制更为有利。对于新开发的产品和频繁出现质量缺陷的品种，解决质量缺陷的最好方法是针对砖型及其孔洞结构配置与其相适应的原料配比。

四、结束语

产品质量的控制， 单独靠一个部门监督是远远不够的，它需要整个生产系统的高度重视。在生产过程中从每个细节和点点滴滴做起， 才能保证产品质量的持续稳定。质量是企业的生命，企业的兴衰与每位员工的切身利益息息相关， 因此增强员工的主人翁责任感是企业思想政治工作的头等大事。使每位员工熟练岗位操作，掌握工艺技能，提高责任心，严格操作规程，切实做好本职工作则是质量控制工作的命脉。